Curso de Programação com GPU usando OpenCL

Introdução

• O que é o OpenCL?
• OpenCL vs CUDA vs SYCL
• Visão geral dos recursos e da arquitetura do OpenCL
• Configurando o Ambiente de Desenvolvimento

Primeiros Passos

• Criando um novo projeto OpenCL usando o Visual Studio Code
• Explorando a estrutura do projeto e os arquivos
• Compilando e executando o programa
• Exibindo a saída usando printf e fprintf

API do OpenCL

• Compreendendo o papel da API do OpenCL no programa host
• Usando a API do OpenCL para consultar informações e capacidades do dispositivo
• Usando a API do OpenCL para criar contextos, filas de comandos, buffers, kernels e eventos
• Usando a API do OpenCL para enfileirar comandos, como leitura, gravação, cópia, mapeamento, desmapeamento, execução e espera
• Usando a API do OpenCL para lidar com erros e exceções

OpenCL C

• Compreendendo o papel do OpenCL C no programa do dispositivo
• Usando o OpenCL C para escrever kernels que executam no dispositivo e manipulam dados
• Usando tipos de dados, qualificadores, operadores e expressões do OpenCL C
• Usando funções integradas do OpenCL C, como matemáticas, geométricas, relacionais, etc.
• Usando extensões e bibliotecas do OpenCL C, como atomic, image, cl_khr_fp16, etc.

Modelo de Memória do OpenCL

• Compreendendo a diferença entre os modelos de memória de host e dispositivo
• Usando espaços de memória do OpenCL, como global, local, constante e privado
• Usando objetos de memória do OpenCL, como buffers, imagens e pipes
• Usando modos de acesso à memória do OpenCL, como somente leitura, somente gravação, leitura e gravação, etc.
• Usando o modelo de consistência de memória e mecanismos de sincronização do OpenCL

Modelo de Execução do OpenCL

• Compreendendo a diferença entre os modelos de execução de host e dispositivo
• Usando itens de trabalho, grupos de trabalho e intervalos ND do OpenCL para definir o paralelismo
• Usando funções de item de trabalho do OpenCL, como get_global_id, get_local_id, get_group_id, etc.
• Usando funções de grupo de trabalho do OpenCL, como barrier, work_group_reduce, work_group_scan, etc.
• Usando funções de dispositivo do OpenCL, como get_num_groups, get_global_size, get_local_size, etc.

Depuração

• Compreendendo os erros e bugs comuns em programas OpenCL
• Usando o depurador do Visual Studio Code para inspecionar variáveis, pontos de interrupção, pilha de chamadas, etc.
• Usando o CodeXL para depurar e analisar programas OpenCL em dispositivos AMD
• Usando o Intel VTune para depurar e analisar programas OpenCL em dispositivos Intel
• Usando o NVIDIA Nsight para depurar e analisar programas OpenCL em dispositivos NVIDIA

Otimização

• Compreendendo os fatores que afetam o desempenho dos programas OpenCL
• Usando tipos de dados vetoriais e técnicas de vetorização do OpenCL para melhorar o throughput aritmético
• Usando técnicas de desdobramento de laços e blocos de laços (loop tiling) do OpenCL para reduzir o overhead de controle e aumentar a localidade
• Usando memória local e funções de memória local do OpenCL para otimizar acessos à memória e largura de banda
• Usando profiling e ferramentas de profiling do OpenCL para medir e melhorar o tempo de execução e a utilização de recursos